JP4830761B2

JP4830761B2 - スピーカ

Info

Publication number: JP4830761B2
Application number: JP2006267648A
Authority: JP
Inventors: 隆司鈴木
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2026-09-29
Also published as: JP2008092027A

Description

本発明は薄型タイプのスピーカに関するものである。

携帯機器などの電子機器においては薄型化が要求されるため、その本体内に内蔵させるスピーカも薄型化が要求されることになる。

スピーカの薄型化を図るためには、その磁気回路を形成するための磁石を小型化することが当然のように行われているが、磁石を小さくすると磁力が小さくなり、その結果として音声出力も小さくなってしまうので、実際は磁石をあまり小さくはできない状態になっている（例えば、このような従来技術は下記特許文献１に記載されている。）。
特開２００５−５１２８３号公報

上述のごとく従来から、携帯機器などの電子機器に内蔵させるタイプのスピーカは薄型化が図られているが、音声出力が小さくなってしまうのを避けるべく、実際には磁石をあまり小さくはできないのが実態で、その結果として十分に満足できる薄型化が行えていないという問題があった。

そこで本発明は薄型化が図れ、しかも高出力で信頼性の高いスピーカを提供することを目的にするものである。

そしてこの目的を達成するために本発明は、磁気ギャップを介して斜め上方向、または略水平方向に配置した第一、第二の板状磁石と、前記磁気ギャップに可動自在に配置したボイスコイルと、このボイスコイルに結合するとともに、前記第一板状磁石の上方に配置された第一の振動板と、前記ボイスコイルに結合するとともに、前記第二板状磁石の下方に配置された第二の振動板とを備え、前記第一板状磁石の下側に設けられた磁性体プレートと、この磁性体プレートの外周部に設けられた第一磁性体リングと、前記第二の振動板の外周部上に搭載された第二磁性体リングとを設け、前記第一磁性体リングは前記第二の振動板の外周部の下側に設けられ、前記第一の板状磁石は、その厚み方向の両端に磁極を形成し、前記第二の板状磁石は、その板端に磁極を形成し、前記磁気ギャップにおけるボイスコイル部分においては、このボイスコイル部分に対して磁束が略直交する構成としたものである。

以上のように本発明は、磁気ギャップを介して斜め上方向、または略水平方向に配置した第一、第二の板状磁石と、前記磁気ギャップに可動自在に配置したボイスコイルと、このボイスコイルに結合するとともに、前記第一板状磁石の上方に配置された第一の振動板と、前記ボイスコイルに結合するとともに、前記第二板状磁石の下方に配置された第二の振動板とを備え、前記第一板状磁石の下側に設けられた磁性体プレートと、この磁性体プレートの外周部に設けられた第一磁性体リングと、前記第二の振動板の外周部上に搭載された第二磁性体リングとを設け、前記第一磁性体リングは前記第二の振動板の外周部の下側に設けられ、前記第一の板状磁石は、その厚み方向の両端に磁極を形成し、前記第二の板状磁石は、その板端に磁極を形成し、前記磁気ギャップにおけるボイスコイル部分においては、このボイスコイル部分に対して磁束が略直交する構成としたスピーカであって、第一、第二の二つの板状磁石を磁気ギャップを介して水平方向、または略水平方向の位置に配置したので、薄型化が図れ、磁力を高めて音声出力を高めることもできるものとなる。

以下本発明の一実施の形態を、図面を用いて説明する。

スピーカ４は図１に示すように非磁性体であるステンレス３０１により形成された表面側のプレート５と、磁性体である冷間圧延鋼板により形成されたプレート６との間に、プレート６側からプレート５に向けて順にネオジウム製の第一の板状磁石７、磁性体である冷間圧延鋼板により形成されたリング８、ＰＥＩ樹脂フィルムにより形成された第二の振動板９ｂ、銅線などにより形成されたボイスコイル１０、ＰＥＩ樹脂フィルムにより形成された第一の振動板９ａ、磁性体である冷間圧延鋼板により形成されたリング１１、ネオジウム製の２枚の第二の板状磁石１２を順次配置している。

なお、プレート５の表面の一部と各部の外周側は図３、図４のごとく、樹脂製のフレーム１３で覆っている。

図１、図３、図４に示すように、上記プレート６は長円形状で、その長手方向中心軸部分の長方形状の固定部６Ａには、長方形状の第一の板状磁石７が固定され、固定部６Ａの両側には長方形状の開口部６Ｂが形成されている。

またプレート６の外周部分にはリング８が磁束が通過できる状態で固定されている。

振動板は長円形状のボイスコイル１０を境にして、中央部に位置する第一の振動板９ａと周辺部に位置する第二の振動板９ｂに分割されており、それぞれがボイスコイル１０の端面と接着固定されている。

そしてリング８上には第二の振動板９ｂの外周が載せられ、さらにその外周部にはリング１１が載せられた状態になっている。

また、第二の振動板９ｂの上面で、上記プレート６の開口部６Ｂに対向する部分には、上記２枚の第二の板状磁石１２が固定されている。

以上のように構成された状態で、ネオジウム製の２枚の第二の板状磁石１２は、図５に示すごとく、その長手方向内側端部がＮ極、外側端部がＳ極に磁化されている。

また、ネオジウム製の第一の板状磁石７は、図５に示すごとく、その厚み方向の表面側がＳ極、厚み方向の下面側がＮ極に磁化されている。

この結果、図２と図５に示すごとくネオジウム製の２枚の第二の板状磁石１２のそれぞれの内側のＮ極から出た磁束（図２においては図面の煩雑感を避けるために一方の第二の板状磁石１２から出た磁束だけを記載している）は、内方へと略水平に進行してボイスコイル１０を略直交状態で横切り、次に第一の板状磁石７上面のＳ極に進入する（なお、第二の板状磁石１２と第一の板状磁石７は水平、または略水平状態に配置されていると説明しているが、この略水平状態とは図４に示したように第二の板状磁石１２と第一の板状磁石７の厚み方向が一部水平方向で重なった状態、および両者が厚み方向で一部水平方向で重なってはいないが接近した状態も含んだものである。つまり、磁束をボイスコイル１０に略直交するように進行させることが重要で、その点で水平状態には若干の幅が設定されるものである。）。

その後、第一の板状磁石７下面のＮ極から出た磁束はプレート６の長方形状の固定部６Ａを進行し、リング８、第二の振動板９ｂの外周部を通過後にリング１１に進入し、次にこのリング１１を例えば４分の１周進行後、このリング１１の内周に図４のごとく固定されている第二の板状磁石１２の外周Ｓ極へと進入することとなる。

そして以上の磁束の流れがそのまま磁気回路となり、この磁気回路内で第二の板状磁石１２の内側Ｎ極と第一の板状磁石７の上面Ｓ極間が磁気ギャップとなり、この磁気ギャップでボイスコイル１０は電磁界駆動力が与えられ、これによりボイスコイル１０に固定された第一の振動板９ａと第二の振動板９ｂに振動が伝えられ、音声出力が発せられることになる。

ここで再び磁気ギャップにおける磁束の進行について説明する。

図２と図５に示す第二の板状磁石１２のそれぞれの内側のＮ極から出た磁束は、磁気ギャップにおいて内方へと略水平に進行し、ボイスコイル１０を略直交状態で横切るということは電磁界駆動力を大きくするために非常に重要なことであり、本実施の形態において大きな特徴点となっている。

本実施の形態において、磁束が磁気ギャップにおいて内方へと略水平に進行し、ボイスコイル１０を略直交状態で横切る理由について考察する。

一般的に考えると、第二の板状磁石１２のＮ極から出た磁束は、距離的に短い第一の板状磁石７の上面のＳ極へと斜めに進行しようとするが（この場合磁束はボイスコイル１０をわずかながら斜めに横切ることになる）、第一の板状磁石７の下面のＮ極の反発を受けることで、実際にはその反発力で持ち上げられ、その結果として本実施の形態においては、磁束が磁気ギャップにおいて内方へと略水平に進行し、ボイスコイル１０を略直交状態で横切るものと考えられる。

さて本実施の形態では上述のごとく磁気ギャップの両側に第一の板状磁石７と第二の板状磁石１２を設けたので、いわゆる磁力が大きくなり、その結果として上記第一、第二の振動板９ａ、９ｂによる音声出力も大きなものとすることができる。

また、磁力を大きくするための第一、第二の板状磁石７、１２は文字通り板状でそれ自体が薄型のものであるので、結果として全体形状を非常に薄いものとすることができる。

次に、振動板の構成について説明する。

前述したように振動板は、第一の振動板９ａと第二の振動板９ｂに二分割されている。そしてボイスコイル１０の端面と結合させる部分は、図５に示すごとく第一の振動板９ａと第二の振動板９ｂに平坦部を設けることにより、接続を容易にしている。

また、図６に示すように、第一の振動板９ａ、第二の振動板９ｂとボイスコイル１０の端面を結合させる部分に溝を水平方向に設けた構成とすることにより、ボイスコイル１０の偏芯を防止させ位置決めを容易にすることができる。

ここで、第一の振動板９ａと第二の振動板９ｂを一体化して構成することもできる。ただし、この場合は振動板のボイスコイル１０を保持する部分の長さだけ直角に曲げる加工を必要とし、このときＰＥＩ樹脂フィルムは薄いため直角曲げ部が薄く偏肉することになり、振動時にこの部位が破損するという課題を有するものであった。

これに対し上記のように、振動板を第一の振動板９ａと第二の振動板９ｂに二分割してボイスコイル１０の端面と結合させる構成とすることにより、振動板の厚みが均一になりボイスコイル１０の偏芯も防止できるので、振動板の振幅駆動においても信頼性を高く維持することができるものである。

また、振動板を第一の振動板９ａと第二の振動板９ｂに二分割することにより、寸法精度の高い振動板を容易に作成できるとともに、第一の振動板９ａを主振動板に適した高剛性の材質で作成し、第二の振動板９ｂをエッジに適した高内部損失な材質で作成するなど、最適な材質を使い分けることにより高性能な振動板を提供することができる。

以上のように本発明は、薄型化が図れ、磁力を高めて音声出力を高めることができるとともに、振動板の振幅駆動においても信頼性を高く維持することができるものとなり、この結果、携帯電話等の携帯機器には非常に活用しやすいものとなる。

本発明のスピーカの一実施の形態を示す分解斜視図同スピーカの分解斜視図同スピーカを長手方向で切断した断面図同スピーカを短手方向で切断した断面図図４のＡ部分の拡大断面図図４のＡ部分のもう一つの拡大断面図

符号の説明

４スピーカ
５、６プレート
７第一の板状磁石
８、１１リング
９ａ第一の振動板
９ｂ第二の振動板
１０ボイスコイル
１２第二の板状磁石
１３フレーム

Claims

磁気ギャップを介して斜め上方向、または略水平方向に配置した第一、第二の板状磁石と、前記磁気ギャップに可動自在に配置したボイスコイルと、このボイスコイルに結合するとともに、前記第一板状磁石の上方に配置された第一の振動板と、前記ボイスコイルに結合するとともに、前記第二板状磁石の下方に配置された第二の振動板とを備え、前記第一板状磁石の下側に設けられた磁性体プレートと、この磁性体プレートの外周部に設けられた第一磁性体リングと、前記第二の振動板の外周部上に搭載された第二磁性体リングとを設け、前記第一磁性体リングは前記第二の振動板の外周部の下側に設けられ、前記第一の板状磁石は、その厚み方向の両端に磁極を形成し、前記第二の板状磁石は、その板端に磁極を形成し、前記磁気ギャップにおけるボイスコイル部分においては、このボイスコイル部分に対して磁束が略直交する構成としたスピーカ。
第一、第二の板状磁石は磁気的に連結させて磁気回路を形成し、前記磁気回路は、前記第一板状磁石と前記磁性体プレートと前記第一と第二磁性体リングと前記第二板状磁石とで形成された請求項１に記載のスピーカ。
第一、第二の板状磁石はそれぞれ長方形とし、これら長方形状の第一、第二の板状磁石の長手方向を磁気ギャップを介して略対向させた請求項１または請求項２に記載のスピーカ。
ボイスコイルは平面形状を略長円形状とし、この略長円形状のボイスコイルの両側の長辺を、長方形状の第一の板状磁石の両側の磁気ギャップに配置した請求項３に記載のスピーカ。
第二の板状磁石は第一の板状磁石への対向側端部をＮ極が形成される向きで配置されるとともに、前記第一の板状磁石は磁性体プレート側にＮ極が形成される向きで配置され、磁気回路では、前記第一板状磁石の下面から出た磁束が前記磁性体プレート、前記第一磁性体リングの順に進行し、この第一磁性体リングに到達した前記磁束が前記第二の振動板の外周部を介して第二磁性体リングへと進入し、この第二磁性体リングに到達した前記磁束が前記第二の板状磁石の外側に形成されたＮ極へと到達する請求項２に記載のスピーカ。
第一の振動板と第二の振動板とは一体に形成された請求項１から４に記載のスピーカ。